洋流、昆虫和土地保护：科学如何应对气候变化

天气和温室气体排放阻碍了科学家遏制全球变暖的努力。但是，科学并没有阻止其进步，它不仅试图分析这种情况的后果是什么，而且还试图分析如何减轻这种情况的后果。他们甚至评估和制定能够做出预测的计划，以便个别国家能够采取相应的行动。在国际地球母亲日之际，以下是对科学如何解决这些问题的小分析。

洋流不仅参与地球的 “冷却”，还会捕获二氧化碳。昆虫对于不同作物的授粉和保护不同的生态系统至关重要。虽然知道在哪里进行城市化以及选择哪种土地转化为保护区，但所有这些因素都可以减缓全球变暖和随之而来的气候变化。专家们不仅标明了形势，而且还列举了解决办法，或者直接设法通过提案解决问题。

洋流：加速和潜在危险

洋流的作用至关重要。它们运送栖息在其水域中的各种生物所需的营养物质，并从大气中去除碳和热量，从而防止地球遭受过度的全球变暖。但是，全球变暖可能会改变其整个功能。

根据圣地亚哥斯克里普斯海洋学研究所的一组科学家的说法，当地球温度升高时，地表海洋环流会发生变化，导致它们变得越来越快更薄。发表在《科学进展》杂志上的这项研究的主要作者彭启华说：“当我们使海洋表面变暖时，我们惊讶地看到世界四分之三以上的海洋中的地表海流加速。”

为了找出海洋表面温度升温时会发生什么，科学家们使用了全球海洋模型。正如他们在模拟中能够确定的那样，当上层水被加热时，它们会变得更轻。这样，位于其下方的暖层和冷层之间会产生密度差异。这会导致最热层加快其速度，这种情况将发生在世界四分之三的海洋中。

随着地表洋流（称为转弯）速度的上升，下面的寒冷层将放缓。这种情况的结果是大气中温室气体的存在增加。值得注意的是，海流或转弯受到各大洲本身的限制，但南极洲的南大洋除外，那里的西风使南极环极洋流成为世界上最大的洋流（就体积而言）。

去年，同一组科学家也发现南极环极洋流正在加速。斯克里普斯海洋学气候模型师谢尚平说：“随着气候变暖，这种加速正是我们的模型所预测的。”在今天成为现实的这一预测之后，科学家们试图阻止这种情况的发展，各国只能着手努力，避免连锁反应。

濒危昆虫：农作物和食物处于危险之中

每种昆虫在地球这个伟大的生态系统中都起着至关重要的作用。有些会分解死物，另一些则有助于控制其他昆虫，否则这些昆虫会变成害虫。其中最重要的是那些通过为粮食作物和花卉授粉进行合作的人。但是，最近的研究表明，昆虫的数量正在减少，这可能导致昆虫生物多样性的丧失，其重要的生态功能将受到控制，使人类生计和粮食安全处于危险之中。

已经记录的一些证据是：英国广泛的传粉媒介损失，欧洲的蝴蝶数量减少了30-50％，德国飞行昆虫的生物量下降了76％，其中 29种主要昆虫是：蝴蝶和飞蛾；甲虫；蜜蜂，黄蜂还有蚂蚁；还有苍蝇。考虑到这一点，伦敦大学学院生物多样性与环境研究中心的科学家评估了来自全球 6,000 个地点的近 20 个物种的大约 75 万个样本。

“我们发表在《自然》杂志上的研究结果表明，在热带国家的农业地区，昆虫减少幅度最大，在这些国家科学家在论文中解释说，气候变化和栖息地丧失的综合影响正在得到更深刻的体验。同时，他们指出，“农田的昆虫数量平均只有一半，昆虫种类减少了25％以上。”“在受气候影响的地区，附近的大部分自然栖息地已被移走，农田已经失去了63％的昆虫，而保护了大部分栖息地的农田仅有7％。”

值得注意的是，据专家称，据估计，世界上有87种主要农作物（全部或部分）依赖授粉昆虫。处于危险之中的一些昆虫种类是：巴西森林中的兰花蜜蜂（它们的存在减少了50％），哥斯达黎加的飞蛾以及欧洲和北美的大黄蜂。

“我们的研究结果表明，与原始植被面积相比，这些地区的农田通常已经失去了大量的昆虫生物多样性。这突出表明，气候变化可能对粮食安全构成重大威胁，这不仅是因为对农作物的直接影响，而且还因为传粉媒介和其他重要昆虫的丧失，” 作者在《对话》中写道。因此，他们警告说：“农民正在诉诸人工授粉技术。”

在所表达的解决方案中，科学家提议 “通过减少化学品的使用和增加农作物的多样性来降低农业的强度。对于生活在农田中的昆虫来说，自然栖息地是食物、筑巢地点和避难高温场所的替代来源。增加自然栖息地的数量会增加包括传粉媒介在内的关键昆虫的数量。”

应该保护什么土地

佐治亚大学的科学家创建了一个模型，旨在与开发商和政府官员合作，确定哪个土地最适合保护。正如《环境管理》杂志上发表的研究所解释的那样，它是一种评估以前未考虑的一系列因素的算法。“很多时候，人们珍视土地所包含的建筑物。但是，未开发的土地也有价值：以生态系统服务的形式出现，” 沃内尔林业与自然资源学院教授 Puneet Dwivedi 解释说。

为了分析选择哪个土地，专家们使用了三个因素：水、碳和栖息地。例如，森林在捕获二氧化碳方面非常有效。但是，评估这些土地的价值并不是一件容易的事，当附近房地产的价值低于城市中心的价值时，更是如此。“保护工作几乎总是在固定预算内进行。我们的模型使我们能够找到最适合保护的土地，并随着时间的推移最大限度地发挥影响，” Dwivedi说。

同时，佐治亚大学前研究生、项目负责人法比奥·何塞·贝内斯·塞坎霍说：“其他没有限制罚款的模型允许算法选择那些经济价值最高但通常分散在整个景观中的地块。”“随着我们增加了边界处罚，我们选择了具有更大连通性的较大包裹。较大的保护区有利于野生动物栖息地、生物多样性和其他生态功能。研究人员总结说，与它们提供的额外收益相比，选择较大地块的财务权衡相对较低。”

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